DE19507807C2

DE19507807C2 - Process for making a gelatinous explosive

Info

Publication number: DE19507807C2
Application number: DE19507807A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Chem Mann; Juergen Dipl Ing Lau; Geb Wolf Schulze; Christian Dipl Ing Heinze
Original assignee: GNASCHWITZ SPRENGSTOFFWERK
Current assignee: MAXAM DEUTSCHLAND GMBH, 02692 DOBERSCHAU, DE
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2015-03-07
Also published as: DE19507807A1; NO960795D0; NO305899B1; PL313095A1; CZ293395B6; NO960795L; EP0731069A1; CZ66496A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines keine krebserregende Substanzen enthaltenden, gelatinösen Sprengstoffes mit verbesserter Handhabungssicherheit, enthaltend
The invention relates to a process for the production of a gelatinous explosive containing no carcinogenic substances and having improved handling safety

40-70% by weight of ammonium and / or sodium nitrate,
20-40% by weight of nitroglycol and / or nitroglycerin,
0.5-3% by weight of nitrocellulose,
3-9% by weight of a desensitizing agent,
- 2.1-5% by weight of a filler for influencing the consistency as well
- low admixtures of inert substances and dyes.

Derartige gelatinöse Sprengstoffe sind beispielsweise aus der EP 0 012 827 B1 bekannt; sie enthalten Nitroglyzerin und/oder Nitroglykol, Nitrocellulose, Dinitrotoluol-Isomeren-Gemische und weitere Wirk- und Füllstoffbeimischungen; sie zeichnen sich durch gute sprengtechnische Parameter, eine gute Initiierfähigkeit und verträgliche Lagerungsbeständigkeit aus.Such gelatinous explosives are, for example known from EP 0 012 827 B1; they contain Nitroglycerin and / or nitroglycol, nitrocellulose, Dinitrotoluene isomer mixtures and other active and Filler admixtures; they are characterized by good ones blasting parameters, good initiation ability and compatible storage stability.

Aus der DE 33 46 011 A1 ist ein Wettersprengstoff bekannt, der im Hinblick auf das Vermeiden unerwünschter Zündungen einen hohen Gehalt an NaCl, einen Gehalt an Nitroglyzerin und/oder Nitroglykol oberhalb von 20% und einen Gehalt an Dinitrotoluol von 2% aufweist. DE 33 46 011 A1 is a weather explosive known of with regard to avoidance undesirable ignitions a high NaCl content, contains nitroglycerin and / or nitroglycol above 20% and a dinitrotoluene content of 2%.

In den aus der EP 0 012 827 B1 und der DE 33 46 011 A1 bekannten gelatinösen Sprengstoffen ist, wie zuvor ausgeführt, als Komponente Dinitrotoluol (DNT) enthalten. Dieser Sprengstoffbestandteil wird zwischenzeitlich als krebserregende Substanz angesehen.In the from EP 0 012 827 B1 and DE 33 46 011 A1 known gelatinous explosives is as before executed as component dinitrotoluene (DNT) contain. This explosive ingredient will in the meantime regarded as a carcinogenic substance.

Es kann auch als bekannt angesehen werden, daß die Handhabungssicherheit der bekannten Sprenstoffe Probleme aufwirft. So liegt die zur Explosionsauslösung erforderliche Schlagenergie von gelatinösen Ammonsalpetersprengstoffen mit TNT beispielsweise zwischen 4 und 6 Joule, wobei nach den gültigen deutschen und auch europäischen Transportbestimmungen nur ein explosiver Stoff befördert werden kann, dessen Schlagenergie größer als 2 J ist. Diese Grenzbedingung ist bei den bekannten Sprengstoffen zwar einhaltbar. Die Schlagenergie von Sprengstoffen, die TNT enthalten, liegt aber nahe der Mindestgrenze. Als fortschrittlich galt in diesem Zusammenhang, anstelle des TNT (Trinitrotoluol) DNT (Dinitrotoluol) einzusetzen. Mit ihm liegt die Schlagenergie deutlich höher und zwar in der Größenordnung von 10 bis 25 J. Aus gesundheitlichen Aspekten muß aber nun der Einsatz von DNT vermieden werden.It can also be considered known that the Handling safety of the known explosives Poses problems. This is how the explosion is triggered required impact energy from gelatinous Ammonium nitrate explosives with TNT for example between 4 and 6 joules, whereby according to the valid German and also European Transport regulations only an explosive substance can be transported whose impact energy is greater than 2 J is. This boundary condition is in the known Explosives can be kept. The impact energy of Explosives that contain TNT are close to that Minimum limit. Was considered progressive in this Context, instead of the TNT (trinitrotoluene) DNT (Dinitrotoluene) to use. With him lies Impact energy significantly higher in the The order of 10 to 25 years. For health reasons However, aspects of DNT must now be avoided will.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gelatinösen Sprengstoff zu schaffen, der weder krebserregende, phlegmatisierende Substanzen wie DNT enhält, noch eine zu niedrige Schlagenergie aufweist.It is an object of the invention to provide a gelatinous To create explosives that are neither carcinogenic, desensitizing substances such as DNT contain another has too low impact energy.

Die gestellte Aufgabe bei einem gelatinösen Sprengstoff ohne krebserregende phlegmatisierende Substanzen wie DNT wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Nitroglykol und Nitrocellulose solange bis sich eine Gelatine bildet gemischt werden, worauf das Ammonium- und/oder Natriumnitrat, der Füllstoff sowie die Inert- und Farbstoffbeimengungen zusammen mit 3-9 Gew.-% an mehrwertigen Alkoholen als Phlegmatisierungsmittel, das die Erhöhung der Schlagenergie bewirkt, bis zur Ausbildung einer homogenen, plastischen Masse beigemischt werden.The task with a gelatinous explosive without carcinogenic phlegmatizing substances like DNT is solved according to the invention by a method which is characterized in that nitroglycol and Nitrocellulose until a gelatin forms are mixed, whereupon the ammonium and / or Sodium nitrate, the filler and the inert and Dye additions together with 3-9 wt .-% polyhydric alcohols as a desensitizing agent, the the increase in impact energy causes up to Formation of a homogeneous, plastic mass be added.

Das Zugeben von 3 und mehr als etwa 3 Gewichtsanteilen der mehrwertigen Alkohole, die in diesem Fall die Aufgabe der früher verwendeten Phlegmatisierungsmittel wie DNT übernehmen, erst nach dem Gelierprozeß führt dazu, daß die Handhabungssicherheit überraschender Weise geradezu sprunghaft verbessert ist. Gegenüber den in dieser Hinsicht schon besseren Sprengstoffen mit DNT, die zur Detonation eine Schlagenergie zwischen 10 und 25 Joule benötigen, ist diese bei dem Ersatz des DNT durch 3 und mehr Gewichtsanteile der mehrwertigen Alkohole und zwar erst nach dem Gelierprozeß mehr als verdoppelt. Der aus gesundheitlichen Gründen DNT-freie Sprengstoff ist also deutlich handhabungssicherer geworden.Add 3 and more than about 3 parts by weight of the polyhydric alcohols, which in this case are the Abandonment of the previously used desensitizing agents like DNT take over, leads only after the gelling process to the fact that handling safety is more surprising Way is improved by leaps and bounds. Compared to the already better explosives in this regard DNT, which detonates an impact energy between 10 and need 25 joules, this is when replacing the DNT by 3 and more parts by weight of the polyvalent Alcohols only after the gelling process more than doubled. The DNT-free for health reasons Explosives are therefore much easier to handle become.

Dem aus der DE 33 46 011 A1 bekannten Wettersprengstoff mit einem Gemisch aus Nitroglyzerin, Nitroglykol, Dynamitcellulose und DNT wird zwar nach dem Gelieren Ammoniumnitrat, Natriumchlorid, Guaramehl und Äthylenalkohol beigemischt, wobei der Äthylenalkohol mit einem Gewichtsanteil unterhalb von 3% in dem Guaramehl mit einem Gewichtsanteil unterhalb von 2% dispergiert. Der Äthylenalkohol, der mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül synergistisch in bezug auf das Guaramehl wirkt, hat dabei die Aufgabe, dem Guaramehl im Nitroglycerin-Sprengstoff antideflagrierende Eigenschaften zu verleihen.The weather explosive known from DE 33 46 011 A1 with a mixture of nitroglycerin, nitroglycol, Dynamite cellulose and DNT are made after gelling Ammonium nitrate, sodium chloride, guar flour and Ethylene alcohol admixed, the ethylene alcohol with a weight percentage below 3% in the Guar flour with dispersed in a weight fraction below 2%. The ethylene alcohol, the 1 to 4 carbon atoms in the molecule has a synergistic effect on the guar flour the task of antideflagrating the guar flour in the nitroglycerin explosive To give properties.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Phlegmatisierungsmittel Monoethylenglykol (Glykol) in der Größenordnung von 3-9 % beigemischt wird.According to a further embodiment of the invention it is provided that as Desensitizing agent monoethylene glycol (glycol) in the order of 3-9 % is added.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Phlegmatisierungsmittel Propantriol (Glyzerin) in der Größenordnung von 3-9% beigemischt wird.According to a further embodiment of the invention it is provided that as Desensitizing agent propanetriol (glycerin) in the order of 3-9% is added.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Phlegmatisierungsmittel Butandiole in der Größenordnung von 3-9% beigemischt werden.According to a further embodiment of the invention it is provided that as Stabilizing agent butanediols in the order of 3-9% added will.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Gemisch aus einem oder mehreren der Phlegmatisierungsmittel Propantriol (Glyzerin), Monoethylenglykol (Glykol) oder Butandiol in der Größenordnung von 3-9% beigemischt wird.According to a further embodiment of the invention it is provided that a mixture of one or more of the desensitizing agents propanetriol (glycerol), Monoethylene glycol (glycol) or butanediol in the order of 3-9% is added.

Zusätzlich gelangt man durch das Zumischen dieser mehrwertigen Alkohole nach dem Gelierprozeß zu einem homogeneren und äußerst weichen Sprengstoff, der sich sehr gut auf Großkaliberparonierautomaten in PE-Schläuche verfüllen läßt.In addition, adding these polyhydric alcohols leads to the Gelling process to a more homogeneous and extremely soft explosive, which is very can be easily filled into PE hoses on large-caliber paring machines.

Als weiteren Vorteil weisen Sprengstoffe, bei denen als Phlegmatisierungsmittel mehrwertige Alkohole verwendet werden, ein höheres Schwadenvolumen auf als DNT- haltige Sprengstoffe. Das höhere Schwadenvolumen enthält auf Grund der günstigeren Sauerstoffbilanz weniger gesundheitsschädliche nitrose Gase.Another advantage is explosives, which act as a desensitizing agent polyhydric alcohols are used, a higher swath volume than DNT- containing explosives. The higher swath volume contains due to the cheaper Oxygen balance of less harmful nitrous gases.

Neben den den Sprengstoff verbessernden Vorteilen bleiben die anderen günstigen Eigenschaften der gelatinösen Ammonsalpetersprengstoffe, wie gute Sprengkraft, gute Initiierfähigkeit, sehr gute Wasserbeständigkeit und ausreichende Lagerfähigkeit erhalten.In addition to the advantages that improve the explosives, the other favorable ones remain Properties of the gelatinous ammonium nitrate explosives, such as good explosive power, good Ability to initiate, very good water resistance and sufficient shelf life receive.

Es ist an sich aus der US-PS 4 233 095 bekannt, durch eine Zugabe von Glykol zu gelatinösen Sprengstoffen, in denen DNT als Phlegmatisierungsmittel eingesetzt wird, das Ausschwitzen von flüssigen Nitroestern zu vermindern. Der Anteil an Nitrocellulose, Nitroglykol/Nitroglycerin kann auf diese Weise verringert werden. Die Folge dieser Reduzierung führt bekanntermaßen zu einer Verringerung der Sprengleistung.It is known per se from US Pat. No. 4,233,095, by adding glycol to it gelatinous explosives in which DNT is used as a desensitizing agent, reduce the exudation of liquid nitro esters. The share of Nitrocellulose, nitroglycol / nitroglycerin can be reduced in this way. The As a result of this reduction, it is known to lead to a reduction in Explosive power.

In dem Lehrbuch von Theodor Kreuter, Spreng- und Zündmittel, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1962, Seite 93, ist ausgeführt, daß das vorzeitige Festwerden der Sprengstoffmasse, die mit DNT als Phlegmatisierungsmittel versehen ist, in der heißen Jahreszeit durch Zugabe kleiner Mengen von Glyzerin verhindert werden kann. Die Masse wird plastischer und läßt sich besser patronieren.In the textbook by Theodor Kreuter, explosives and detonators, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1962, page 93, states that the premature solidification of the explosive mass with DNT as a desensitizing agent is provided in the hot season by adding small amounts of glycerin can be prevented. The mass becomes more plastic and is easier to patronize.

example 1

Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 30% Nitroglykol und 1,1% Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 5,8% Glykol, 60,2% Ammoniumnitrat, 2,9% Holzmehl, geringe Mengen an Farb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet.
At an estimated 100 parts by weight, 30% nitroglycol and 1.1% nitrocellulose are mixed until a gelatin forms. Now 5.8% glycol, 60.2% ammonium nitrate, 2.9% wood flour, small amounts of color and inert substances are added until a homogeneous plastic mass is formed.

Sprengtechnische Parameter:
Initiierfähigkeit: Prüfzünder PETN 0,25
Detonationsgeschwindigkeit: 2500 m/s
Detonationsübertragung: 6 cm
Schlagenergie: 45 bis 50 JExplosive parameters:
Initiation capability: test igniter PETN 0.25
Detonation speed: 2500 m / s
Detonation transmission: 6 cm
Impact energy: 45 to 50 J

Example 2

Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 22% Nitroglykol und 0,8% Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 7% Glykol, 68,1% Ammoniumnitrat, 2,1% Holzmehl, geringe Mengen an Farb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet.
At an estimated 100 parts by weight, 22% nitroglycol and 0.8% nitrocellulose are mixed until a gelatin forms. Now 7% glycol, 68.1% ammonium nitrate, 2.1% wood flour, small amounts of color and inert substances are added until a homogeneous plastic mass is formed.

Sprengtechnische Parameter:
Initiierfähigkeit: Prüfzünder PETN 0,25
Detonationsgeschwindigkeit: 2200 m/s
Detonationsübertragung: 4 cm
Schlagernergie: 70 bis 75 JExplosive parameters:
Initiation capability: test igniter PETN 0.25
Detonation speed: 2200 m / s
Detonation transmission: 4 cm
Hit energy: 70 to 75 J

Example 3

Es werden bei veranschlagten 100 Gewichtsteilen 40% Nitroglykol und 1,5% Nitrocellulose gemischt bis sich eine Gelatine bildet. Nun werden 3,5% Glykol, 43% Ammoniumnitrat, 7% Natriumnitrat, 5% Holzmehl, geringe Mengen an Farb- und Inertstoffen zugegeben bis sich eine homogene plastische Masse bildet.
At an estimated 100 parts by weight, 40% nitroglycol and 1.5% nitrocellulose are mixed until a gelatin forms. Now 3.5% glycol, 43% ammonium nitrate, 7% sodium nitrate, 5% wood flour, small amounts of color and inert substances are added until a homogeneous plastic mass is formed.

Sprengtechnische Parameter:
Initiierfähigkeit: Prüfzünder PETN 0,25
Detonationsgeschwindigkeit: 3000 m/s
Detonationsübertragung: 8 cm
Schlagenergie: 20 JExplosive parameters:
Initiation capability: test igniter PETN 0.25
Detonation speed: 3000 m / s
Detonation transmission: 8 cm
Impact energy: 20 J

Die Rezepturen zeichnen sich bei sprengtechnischen Eigenschaften, die denen der mit DNT gebildeten, gelatinösen Ammonsalpetersprengstoffen durchaus entsprechen, durch eine äußerst hohe Schlagenergie und die weiteren bereits genannten Vorteile aus.The recipes stand out with their blasting properties, those with Correspond to DNT-formed, gelatinous ammonium nitride explosives, by an extremely high impact energy and the other advantages already mentioned.

Claims

1. A process for the preparation of a gelatinous explosive containing no carcinogenic substances and having improved handling safety

1. 40-70% by weight of ammonium and / or sodium nitrate,
2. 20-40% by weight of nitroglycol and / or nitroglycerin,
3. 0.5-3% by weight of nitrocellulose,
4. 3-9% by weight of a desensitizing agent,
5. 2, 1-5 wt .-% of a filler to influence the consistency as well
6. low additions of inert substances and dyes,

characterized in that nitroglycol and nitrocellulose are mixed until a gelatin forms, whereupon the ammonium and / or sodium nitrate, the filler and the inert and dye admixtures together with 3-9% by weight of polyhydric alcohols as desensitizing agent, which The impact energy is increased until a homogeneous, plastic mass is added.

2. The method according to claim 1, characterized in that that as a desensitizing agent 3-9 wt .-% monoethylene glycol (Glycol) be added.

3. The method according to claim 1, characterized in that as a desensitizing agent 3-9 wt .-% propanetriol (Glycerin) be added.

4. The method according to claim 1, characterized in that as desensitizing agent 3-9 wt .-% butanediol be added.

5. The method according to claim 1, characterized in that 3-9 wt .-% of a mixture of one or more of the Desensitizing agent propanetriol (glycerin), Monoethylene glycol (glycol) or butanediol be added.